[发明专利]利用植物油脂生产α-烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用植物油脂生产α-烯烃的方法，具体地说，是一种利用植物油脂通过热裂解生产α-烯烃的方法。

背景技术

直链α-烯烃通常是指C₄及C₄以上直链端烯烃，是近30年来迅速发展的一类重要的有机化工原料，自20世纪90年代乙烯齐聚生产α-烯烃工艺技术工业化以来，其应用领域不断扩大，广泛应用于共聚单体，合成润滑油基础油、表面活性剂、增塑剂、杀菌剂以及乳化剂等化工产品。

随着世界经济的高速发展，α-烯烃市场仍呈现较快发展的态势，一些新的装置仍在建设之中。世界α-烯烃生产能力将从2003年的370万吨进一步增加到2007年的440万吨以上；需求方面2001年全球用于α-烯烃的需求量为250万吨，预计到2010年需求量将增加到470万，年均增长率约为6.6％。由于α-烯烃具有很大的市场发展潜力，国内外一些主要的生产商正在不断扩大生产能力，探索新的和更为经济有效的新工艺，增强产品的市场竞争力。

α-烯烃的工业化生产方法主要有蜡裂解、乙烯齐聚、内烯烃异构、脂肪醇脱氢、萃取分离等方法，目前以乙烯齐聚的工艺方法占主导地位。根据统计，美国约有6％的乙烯通过该工艺用于α-烯烃的生产。

天然植物油脂以棕榈油为例是从油棕树上的棕果(Elaeis Guineensis)中榨取出来的。油脂是饱和脂肪、单不饱和脂肪、多不饱和脂肪三种成分混合构成的，它主要以碳、氢和氧元素为主，硫和氮元素的含量很少。随着转基因技术的进步，它们产量更高，是一种绿色、可再生的资源。长期以来它被人们当成天然食品来使用已超过五千年的历史。此外，还可以用来制造肥皂以及其它许多种类的产品。

由于植物油脂特殊的组成结构，可以考虑作为燃料油或石油化工工艺的原料。早期和目前的研究主要是将植物油脂中转化成清洁燃料和低碳烯烃产品。

CN 1190471C公开了一种用油脂(包括植物油脂和动物油脂)合成生物柴油的方法。该方法是利用植物油脂通过生物酶催化作用合成生物柴油，作为清洁燃料油或调和组分使用，是目前除了上述植物油脂的用途外，最广泛使用的方法。

US 2007/0015947A1公开了一种植物油脂采用二部法生产C₂～C₅烯烃(低碳烯烃)，第一步通过预处理手段脱出杂质，第二步采用常规催化裂化工艺生产低碳烯烃。由于催化裂化工艺遵循正碳离子的反应机理，其裂化产品主要以汽油和柴油为主，裂解气中以丙烯产品为主。

CN 1269853C(国际申请号PCT/JP00/00042)公开了一种低碳α-烯烃(乙烯)采用齐聚反应生产分子量低于1000的低聚α-烯烃的催化剂和生产工艺方法，其产品中的α-烯烃包括C₄～C₂₈，碳数范围不同，用途也不同。

CN 1506442A公开了一种以半精炼蜡为原料，通过高温热裂解的方法生产C₅～C₁₃的α-烯烃，再通过二次注汽工艺分馏装置分离该α-烯烃，作为合成烃类润滑油的原料。经重合反应、常减压分馏，实现了相同原料和工艺条件下，同步生产8B航空喷气机润滑油和20号航空润滑油的工艺目标。

现有利用植物油脂的技术主要是利用它特殊的物质结构，生产生物柴油，或将它作为炼油工艺的催化裂化装置原料也是一种选择，它主要目标是生产高辛烷值的汽油和柴油产品或调和组分，催化裂化低碳烯烃主要以丙烯产品为主，收率比较低。到目前为止，将植物油脂直接作为生产α-烯烃工艺原料的技术没有报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用植物油脂生产α-烯烃的方法，该方法能够利用植物油脂最大限度的生产α-烯烃，并使反应装置可以长周期运转。

本发明中所有压力均指表压。

本发明提供的方法包括：将植物油脂输入管式裂解炉，在非催化的条件下进行热裂解，反应产物降温后进行产品分离；反应条件：植物油脂在管式裂解炉的对流段预热至250℃～450℃，裂解炉的出口温度为560～680℃，裂解炉出口压力为0.1Mpa～0.5Mpa；停留时间为2～30s。

所述植物油脂的主要成分是C₁₂～C₂₄脂肪酸的三甘油酯，优选为棕榈油、大豆油和菜籽油中的一种或几种。

裂解炉出口温度优选为580～630℃。

所述的停留时间指的是在管式裂解炉辐射段的停留时间。停留时间优选为5～20s。